散射场

摘要： 基于原子的时间/频率、长度以及磁场、微波电场等方面的量子精密测量近年来引起广泛关注。里德堡原子作为微波精密测量工具,具有可溯源性好、空间分辨率高以及探测灵敏度高等优势。通过室温铯里德堡原子的电磁诱导透明光谱特征分析实现了微波电场矢量空间高分辨测量。利用铯原子蒸气池中共线的耦合光和探测光形成了6 S_(1/2)-6 P_(3/2)-51 D_(5/2)的阶梯型三能级系统,5.365 GHz微波电场将诱导相邻里德堡态51 D_(5/2)-52 P_(3/2)的共振跃迁,导致阶梯型三能级系统的电磁诱导透明光谱发生Autler-Townes分裂。通过计算光谱的分裂间隔可得到可溯源至普朗克常数的微波电场强度,微波电场测量的空间分辨率达到1/31被测微波波长。特别是提出一种新的微波电场极化方向测量方法,解决了基于里德堡原子进行微波电场极化方向测量时无法分辨互补角的问题。通过对射频识别标签的近场散射场进行矢量测量,实现了标签角度的有效识别,角度分辨率达到1.64°,测量结果与有限元分析方法仿真结果吻合地很好。该研究对于微波电场空间高分辨成像、射频识别标签的设计和识别以及电磁兼容测试等方面具有重要价值。

摘要： 针对现有频率不变响应波束形成方法较少考虑平台散射影响的问题,本文研究了分层圆柱障板表面圆环阵频率不变响应波束形成方法,建立了多层介质圆柱散射声场模型,仿真获得了频率不变响应波束形成方法在不同频率、障板材料和界面厚度下的性能变化规律,给出了理论分析.仿真结果表明:圆柱障板的存在、圆柱障板材质和厚度的合理选取均有利于频率不变响应波束形成方法在适用频率范围内的整体稳健性.

摘要： 高反镜通常用于激光陀螺、高能激光系统等国防领域,在加工过程中不可避免地引入表面疵病,会破坏高反射膜系甚至基底,严重影响其性能.目前高反射镜表面较为复杂的疵病依然是研究的重点.针对疵病的光散射特性,结合有限元(FEM)对截面为三角形的连续重复型划痕疵病建立电磁仿真模型,研究高斯光束入射时不同尺寸疵病的积分散射光强变化和不同位置处探测空间散射分布的区别,得到疵病散射光强曲线,能够反映出疵病尺寸变化与积分散射分布的关系以及空间散射最佳探测位置.研究结果对高反射镜表面疵病无损探测方法的研究具有一定的理论指导价值.

摘要： 随着风电场的大力建设,风电场对短波频段内的无线台站信号产生了严重干扰.目前尚无针对风电场对短波波段内无线台站干扰的研究.为了分析风电场造成的干扰,同时为风电场干扰防护间距提供参考,文章采用风电场散射电场作为风电场对无线台站信号干扰的评估参量,以实际短波无线台站工作频段(3～30 MHz)为例,建立了5基风电机风电场干扰计算用面模型,对0°、30°、60°、90°四种不同偏航角度下及500m、1 000 m、2000 m、3000 m处四种不同观测点处风电场的电磁散射场进行了计算.计算结果表明,风电场在不同偏航角下对无线台站的干扰水平会发生较大变化,且观测点500m处最大电场值为2.27 V/m,观测点1000 m处最大电场值为2.16 V/m,观测点2000 m处最大电场值为2.08 V/m,观测点3000m处最大电场值为2.04 V/m.

摘要： 在判断无线电信号周围电磁干扰水平时,需要对干扰目标的散射场进行求解.传统散射场的计算方法主要是矩量法和一致性绕射理论,这些方法在计算输电线路电磁干扰水平时,前者计算量过大,后者计算精度低.提出采用物理光学—矩量法(PO-MOM)理论,将输电线路划分为高频区和低频区来求解典型输电线路计算模型的散射场.仿真结果表明:100～300 MHz的电中尺寸输电线路散射场的变化趋势和其他频段的散射场变化趋势类似,存在较多的极值点,且随着频率的升高,散射场极值点幅值有所降低.%In the estimation of electromagnetic interference for radio signal,the electric scattering field is needed to be calculated.Traditional ways to solve the problem is Method of Moment (MoM) and Uniform Theory of Diffraction (UTD),but the MoM needs excessive computer resource and the UTD has a low precision in the transmission line with electrical dimensions.The PO-MoM is proposed,and transmission lines are divided with PO regions and MoM regions.After that,the electric scattering field is calculated with the typical computation model.The result shows that the tendency of electric scattering field of the transmission lines in the 100～300 MHz is similar to other frequency band and there are many extreme points.With the increase of the frequency,the amplitude of the extreme points is decreased.

摘要： 在判断无线电信号周围电磁干扰水平时，需要对干扰目标的散射场进行求解。传统散射场的计算方法主要是矩量法和一致性绕射理论，这些方法在计算输电线路电磁干扰水平时，前者计算量过大，后者计算精度低。提出采用物理光学-矩量法（PO—MOM）理论，将输电线路划分为高频区和低频区来求解典型输电线路计算模型的散射场。仿真结果表明：100～300MHz的电中尺寸输电线路散射场的变化趋势和其他频段的散射场变化趋势类似，存在较多的极值点，且随着频率的升高，散射场极值点幅值有所降低。

摘要： To get light scattering distribution of the periodic striped nanostructure in sapphire etched by ion beam,the light scattering field of one-dimensional periodic striped nanostructure is numerical analyzed,adopting finite element modeling and analysis for physical fields,and using the radio frequency module,the theory of maxwell electromagnetic waves and floquet periodicity and port excitation conditions.The results show:The distribution of scattering field of transverse magnesic (TE ) and transverse electric (TM ) wave of one-dimensional periodic striped nanostructure is periodic.With the increase of incidence angle,the light scattering field distribution along the longitudinal axis is gradually strengthen in convex shape;While the incident angle reachesπ/5 ,TE wave is periodic distribution in round porphyritic cycle and TM wave in inclined stripe shape. After post-processing ,in the same angle of incidence,the sum of reflection coefficients at different levels has the fixed value.%为得到离子束刻蚀蓝宝石所形成的周期性条纹状纳米结构光散射分布特性，采用有限元法多物理场建模与分析，运用射频模块，结合麦克斯韦电磁波理论，引用弗洛奎特周期性边界和端口激发条件，对一维周期性条纹状纳米结构的光散射场进行数值分析。研究结果表明：一维周期性条纹状纳米结构TE与TM波光散射场分布呈周期性；随入射角不断增大，散射场分布沿纵轴呈凸状逐渐增强，入射角达到π／5时，TE 波呈圆斑状周期分布，TM波呈斜条纹状周期性分布；经过后处理可得同一入射角下不同级反射系数之和为定值。

摘要： 本文研究了加封装层的V形无芯片标签的散射特性及其识别方法.考虑了封装层对标签识别的影响,改进了识别公式;分别研究了封装层的厚度和介电常数不同时标签的散射场及识别,并将其与改进前的识别结果进行了对比.仿真结果表明:改进后的公式提高了识别精度,识别误差均在2°以内,且封装层厚度和介电常数越小识别越准确.为了验证仿真结果,对120°封装标签进行了实验测量.结果表明测量结果与仿真结果相吻合.

摘要： 文章研究了基于时域有限差分法的时域广义传输矩阵方法,时域广义传输矩阵在包含散射体的惠更斯等效面上计算和提取,通过时域积分方程和时域有限差分法的混合应用计算得出.本文同样给出了一个在等效面上R WG基函数和FDTD网格上的变换算法.基于时域有限差分法的时域广义传输矩阵方法比基于时域步进法(MOT)和积分方程的广义传输矩阵方法更加稳定.

摘要： 阐述了电磁学中的经典算法——矩量法的优势和不足.从对圆柱的散射场RCS和表面电流的分析来看,矩量法的计算结果与解析解吻合得很好.虽然矩量法的计算精度很高,但计算中涉及矩阵求逆,如用于计算电大尺寸物体,就需要耗费大量的内存.

摘要： 探讨均匀浅海中移动目标因位置的变化引起垂直面上散射场分布变化的规律.基于均匀浅海中刚性球散射场公式,数值模拟了:黏土、细砂和花岗岩等不同底质环境中刚性球散射场空间指向性;细砂底质环境中刚性球相对观察点水平移动和垂直移动时,垂直面上散射场的指向性.结果表明:水下目标散射场空间指向性受海底底质影响较大;因界面的影响,垂直面散射场分布扇面随目标与接收器间水平距离的增加而减小,目标沿深度下行,垂直面散射场指向性图中波瓣向海底偏转,并且指向海面的波瓣减小而指向海底的波瓣增大.

摘要： 进行了高频下的金属物体散射场指向性测定方法研究,论证了分别测量有目标情况下混响场声压和没有目标情况下混响场声压,将两者相减即可得出有目标情况下散射场指向性的原理,提出了采用相关处理提高信号同步精度的数据处理方法.以金属铝球为试样进行了散射场指向性的测量,通过与理论仿真曲线的对比表明,此方法具有较高的测试精度.

摘要： 相控阵天线以其自身的诸多优点,已经成为雷达与卫星的主要天线形式.为使相控阵天线散射场主瓣偏离来波方向,倾斜安装已经成为隐身相控阵雷达的主流安装方式.此时,副瓣成为倾斜安装的相控阵天线雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)的主要贡献者.同时,对于辐射场,低副瓣也决定了相控阵天线抗干扰和抗杂波能力.因此相控阵天线辐射场和散射场的副瓣控制技术成为高性能隐身相控阵天线设计的研究重点.为此,本文结合遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化确定相控阵天线的天线单元排布形式,同时实现相控阵天线辐射场和散射场的低副瓣.

摘要： 本文基于时域物理光学方法,给出了三角面元剖分下散射场解析计算的求解思路.对三角面元进行二重积分求得散射场计算的最终表达式.随后与传统的时域物理光学方法相比较,在同等计算模型下,解析方法比传统的计算方法具有更高的计算精度.在处理高频复杂问题时,解析方法可以用更少的面元数量参与计算,从而节省大量的计算时间与计算机内存.

摘要： 该文基于Kirchhoff近似、几何光学和射线追踪方法,提出一种快速模拟机载正下视SAR探测冰川回波的方法,以帮助分析实测数据.对于SAR系统设计、雷达回波信号处理算法研究都有很大帮助,可以应用到星体地下结构探测回波的模拟.结合理论公式及数值仿真结果验证了此数值仿真方法的正确性.建立大尺度分层粗糙面散射物理模型,并推导给出了粗糙面散射场的计算公式.在不同的仿真场景和雷达系统参数下,数值仿真模拟冰川散射回波,定量分析冰层表面粗糙度、次表面粗糙度、山体倾斜度、冰层厚度、雷达系统参数等对天底区域和非天底区域散射回波的影响,给出了散射回波信号的详细物理解释.本文的仿真方法可以快速计算任意大尺度特定地形所对应的雷达探测仪回波数据.

摘要： 研究了AO模式平面波对板中盲孔缺陷的散射，分别采用Poissom-Kirchhoff和Poisson-Mindlin板理论求解散射场，给出了两种近似板理论在盲孔缺陷的边界条件，分析了不同孔径盲孔以及不同频率下SO和AO模式的位移远场散射方向图，并对两种方法的结果进行了比较，得出了一些有价值的结论。

摘要： 各向异性介质涂层能够有效地改变雷达面天线或目标表面的散射特性,故而在电子对抗领域中有重要的研究意义.本文提出了一种将多层各向同性介质涂层等效成单层各向异性介质涂层的方法.该等效方法首先推导出了多层各向异性介质涂覆于理想导电体衬底上时的散射场谱域法解,接着计算出该散射场的鞍点并得到反射系数.最后以该反射系数构建目标函数,引入遗传算法实现了等效,并提取出涂层介质的各向异性参数.文中的算例证明了谱域法结合鞍点计算所得多层各向异性介质涂层反射场的正确性及多层各向同性涂层各向异性等效的有效性.

摘要： 基于相位共轭原理，首次提出了广义相位共轭理论。从广义相位共轭的角度揭示了VanAtta天线阵因空间共轭而实现相位共轭，从而实现方向回溯特性。理论推导了无源VanAtta线阵的单站和双站散射场的理论表达式，利用HFSS仿真分析验证了天线的波束跟踪特性，为进一步的研究工作奠定了基础。

摘要： 基于相位共轭原理，首次提出了广义相位共轭理论。从广义相位共轭的角度揭示了VanAtta天线阵因空间共轭而实现相位共轭，从而实现方向回溯特性。理论推导了无源VanAtta线阵的单站和双站散射场的理论表达式，分析了天线阵元数、阵列间距和来波方向与波束指向误差的关系，为进一步的研究工作奠定了基础。

摘要： 时域有限差分算法计算电磁问题非常简单方便.对于电磁散射问题,目前最流行的方法是将计算区域划分为总场区和散射场区.总场/散射场来源于麦克斯韦方程的线性性质.本文阐述了将入射能量引入总场的方法——一维入射场序列,由于在实际应用中会产生一维入射场和高维情况不匹配的情况,因此要对其进行某些修改;本文对两种修改方案进行了理论上的分析,并进行仿真,从能量泄露方面比较了两者的性能,得出了根据色散匹配关系进行改进的方案较优.

摘要： 本发明公开了一种双频雷达散射计及同时测量海面风场和流场的方法，所述双频雷达散射计包括天线单元、发射机单元和接收机单元；其中，所述天线单元采用窄波束圆锥扫描体制，用于实现旋转笔形波束扫描；所述发射机单元与接收机单元分别连接到天线上；所述发射机单元用于产生发射信号并将发射信号通过天线单元发射出去；信号到达探测目标返回后，由所述天线单元接收返回信号，然后传输到接收机单元，所述接收机单元接收来自不同观测方位角下的回波功率信号和多普勒信息。所述方法通过双频雷达散射计能够实现同时测量海面风场和流场。本发明的方法能够同时获取高精度、宽刈幅覆盖的全球海面风场和流场信息。

摘要： 本发明属于散射介质光场调控技术领域，涉及一种基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法与装置。本发明首次提出对入射散射介质内的光场进行具有振幅、相位、偏振等全部光场信息的全光场调控，通过两套光场调控装置对两束不同偏振方向的光束进行调控来不断优化两个复振幅光场，同时调控其相位和振幅信息，通过合束装置将两个复振幅光场合束后生成目标全光场，进而优化经过散射介质扰乱后形成的散斑分布，得到所需形成的聚焦光束。本发明将全光场调控技术运用到散射介质光场光束聚焦中，增加了光场的调控维度，大幅提升散射介质光场调控的质量，解决了目前振幅、相位或偏振单一维度调制方式导致的散射介质内光场调控精度难以显著提高的难题。

摘要： 本发明属于散射介质光场调控技术领域，涉及一种基于复振幅光场调控的散射介质光场聚焦方法与装置。本发明首次提出对入射散射介质内的光场进行复振幅调控，通过对相位和振幅同时调控来不断优化目标复振幅光场，进而优化光经过散射介质扰乱后形成的散斑分布，得到所需形成的聚焦光束。同时，本发明还提出利用自然进化策略显著提高了散射介质入射光场波阵面的优化速度，可有效克服散射介质动态变化对光学聚焦造成的影响。本发明将复振幅光场调控技术运用到散射介质光场光束聚焦中，增加了光场调控的维度，大幅提升了散射介质内光场调控的质量，解决了目前振幅或相位单一维度调制方式导致的散射介质内光场调控精度难以显著提高的难题。

摘要： 本发明公开了一种双频雷达散射计及同时测量海面风场和流场的方法，所述双频雷达散射计包括天线单元、发射机单元和接收机单元；其中，所述天线单元采用窄波束圆锥扫描体制，用于实现旋转笔形波束扫描；所述发射机单元与接收机单元分别连接到天线上；所述发射机单元用于产生发射信号并将发射信号通过天线单元发射出去；信号到达探测目标返回后，由所述天线单元接收返回信号，然后传输到接收机单元，所述接收机单元接收来自不同观测方位角下的回波功率信号和多普勒信息。所述方法通过双频雷达散射计能够实现同时测量海面风场和流场。本发明的方法能够同时获取高精度、宽刈幅覆盖的全球海面风场和流场信息。

摘要： 本发明提供一种低雷达散射截面金属支架总散射场计算方法，包括：计算得到金属端帽的第一总散射场；计算得到组合体的第二总散射场，其中，组合体包括金属支架及安装在金属支架顶端的金属端帽；根据第一总散射场和第二总散射场，计算得到金属支架的第三总散射场。本发明提供的低雷达散射截面金属支架总散射场计算方法，通过在金属支架顶端加装一个经过合理外形设计的低散射金属端帽，并从金属支架与端帽组合体的散射场中滤除金属端帽的散射场，得到金属支架的散射场，且该得到的金属支架的散射场模拟反映了真实目标测量状态下，目标安装在支架顶端时金属支架的散射场，为最终目标的RCS的精确测量提供了保证。

摘要： 本发明属于电磁场数值计算技术领域，公开了一种等离子体鞘套3D‑FDTD建模中总场/散射场平面波源产生方法，包括：建立分层等离子体鞘套三维总场/散射(TF/SF)几何模型；构建2‑D辅助传播算子，推导2‑D辅助传播算子的FDTD公式以及2‑D辅助传播算子的UPML‑FDTD公式，分析2‑D辅助传播算子的稳定性和色散性；求取TF/SF边界处的平面波场值，对TF/SF边界处的平面波场值进行校正。本发明通过构建三维TF/SF边界上的2‑D辅助传播算子，对TF/SF边界处的平面波场值进行计算，将平面波引入到仿真区域，模拟平面波在等离子体鞘套层中的传播以及研究等离子体非均匀结构对平面波的散射作用。

摘要： 本发明公开了一种阵列天线辐射场和散射场综合低副瓣快速实现方法，包括：1)确定阵列天线结构参数、电磁工作参数，以及阵面布局参数；2)确定阵列天线初始的稀疏排布方案，得到阵列天线单元稀疏排布矩阵；3)计算阵列天线的辐射场和散射场口面相位差；4)计算阵列天线的辐射方向图函数，并计算此稀疏排布方案下阵列天线辐射场的最大副瓣电平；5)计算阵列天线的散射方向图函数，并计算此稀疏排布方案下阵列天线散射场的最大副瓣电平；6)判断此阵列天线稀疏排布方案下的辐射场和散射场是否同时满足低副瓣要求，直至得到同时实现阵列天线辐射场和散射场低副瓣要求的最优稀疏排布方案。此方法可同时实现阵列天线辐射场和散射场的低副瓣性能。

摘要： 本发明公开了一种基于光散射的晶圆表面颗粒缺陷的散射场计算方法，首先利用平行光照射，与晶圆片上颗粒直接作用的入射光记为A，与晶圆片上光滑表面作用的入射光记为B；A与颗粒作用产生散射光，一部分向下散射继续与超光滑表面作用的散射光记为D，一部分向上散射被探测器收集到的散射光记为C；B与光滑表面作用产生的散射光，通过窗函数筛选出继续与颗粒作用的散射光记为E，未被中筛选出的散射光被探测器收集记为F；最后叠加得到的六种散射场来获得颗粒缺陷下的散射场。本发明解决了纳米级颗粒缺陷无法识别的问题，并且通过得到的颗粒缺陷产生的散射场信息，如偏振，光强等，提高了颗粒缺陷检测的识别率和芯片的良率。

摘要： 本发明提供一种低雷达散射截面金属支架总散射场计算方法，包括：计算得到金属端帽的第一总散射场；计算得到组合体的第二总散射场，其中，组合体包括金属支架及安装在金属支架顶端的金属端帽；根据第一总散射场和第二总散射场，计算得到金属支架的第三总散射场。本发明提供的低雷达散射截面金属支架总散射场计算方法，通过在金属支架顶端加装一个经过合理外形设计的低散射金属端帽，并从金属支架与端帽组合体的散射场中滤除金属端帽的散射场，得到金属支架的散射场，且该得到的金属支架的散射场模拟反映了真实目标测量状态下，目标安装在支架顶端时金属支架的散射场，为最终目标的RCS的精确测量提供了保证。

摘要： 本发明属于电磁场数值计算技术领域，公开了一种等离子体鞘套3D‑FDTD建模中总场/散射场平面波源产生方法，包括：建立分层等离子体鞘套三维总场/散射(TF/SF)几何模型；构建2‑D辅助传播算子，推导2‑D辅助传播算子的FDTD公式以及2‑D辅助传播算子的UPML‑FDTD公式，分析2‑D辅助传播算子的稳定性和色散性；求取TF/SF边界处的平面波场值，对TF/SF边界处的平面波场值进行校正。本发明通过构建三维TF/SF边界上的2‑D辅助传播算子，对TF/SF边界处的平面波场值进行计算，将平面波引入到仿真区域，模拟平面波在等离子体鞘套层中的传播以及研究等离子体非均匀结构对平面波的散射作用。